Индикаторы и счетчики ионизирующих частиц
Индикаторы и счетчики ионизирующих частиц. Дозиметрия и регистрация ионизирующего излучения имеет большое значение при любых работах с элементами и излучающими препаратами. Излучение воздействует на живые организмы благотворно (при лечении) или чаще отрицательно. Действие излучения на живой организм зависит от дозы и мощности излучения. Ниже даны ориентировочные величины доз (в рентгенах), вызывающие смерть живых организмов, если они были приняты одновременно всем телом: собака 325, коза 350, человек 450, мышь и крыса 600, кролик 800.
У работников здравоохранения и научных сотрудников, которые имеют дело с радиоактивными изотопами, всегда есть при себе индикаторы, предупреждающие о наличии излучения. Допустимая недельная доза v-излучения составляет 0,1P (рентген). Самодельные приборы, регистрирующие радиоактивные излучения, можно использовать для проведения интересных опытов, а также для учебных целей.
Самый простой радиометр представляет собой электроскоп (рис. 17.22) и может служить как индивидуальный прибор, показывающий уровень ионизирующего излучения в воздухе.


(рис.17.22) Радиометр: а - конструкция; б - шкала
После изготовления устройства вырезают из картона две показанные на рис. 17.22 шкалы (в масштабе 1:1) и приклеивают их липкой лентой к корпусу. Крышку прибора устанавливают так, чтобы сложенные лепестки электроскопа были вертикальны, показывая нуль на шкале. Когда к электродам электроскопа прикасаются пластмассовым предметом, потертым о шерсть, или расческой, которой несколько раз провели по волосам, электроды должны раздвинуться до заряженного положения (обычно от 3 до 5 делений по шкале С). Теперь заметим время (в секундах), через которое лепестки сближаются на одно деление по шкале С. С верхней шкалы А считываем тогда непосредственно время в часах (соответствующее измеренной величине в секундах), т. е. максимальное время безопасного пребывания в данных условиях. Заряженный электроскоп может долго не разряжаться, т.е. иметь отклоненные лепестки, если в воздухе нет ионизирующего излучения. Чтобы разрядить его, к выводам электродов приближают (в верхней части устройства) пламя спички. Это вызывает ионизацию воздуха и опускание электродов. Подобные радиометры на основе электроскопов, размерами и внешним видом напоминающие авторучку, выпускаются промышленностью. Величину дозы излучения определяют по шкале с помощью лупы, а в качестве электродов (лепестков) электроскопа применяют металлизированные нити кварца. Через определенное время прибор подзаряжают. Для этого служит специальная приставка.
На рис. 17.23, а изображен домашний радиометр.

(рис.17.23) Индикатор радиоактивного излучения
Питание его осуществляется от сети переменного тока, и работает он совместно с усилителем НЧ радиоприемника. Ионизирующие излучения вызывают щелчки и шум в громкоговорителе. Безопасное космическое излучение и излучение Земли характеризуется 20...50 щелчками в минуту. Интенсивное излучение, опасное для здоровья, регистрируется как сильный шум. Интересные результаты дает приближение газонаполненной камеры (счетчика Гейгера-Мюллера) (рис. 17,24, а) к фосфоресцирующему циферблату часов, некоторым светящимся краскам и даже к пище, особенно к маслу, молоку и хлебу.

(рис.17.24) Переносный индикатор радиоактивного излучения: а - принципиальная электрическая схема; б - конструкция искрового промежутка; в - общий вид (корпус металлический)
Электрическая искра заряжает конденсатор С1 при срабатывании микровыключателя В1 до напряжения 500...900 В. Заряда хватает на 10 мин работы устройства, достаточно 30 раз замкнуть микровыключатель. Искровой промежуток А должен быть минимальным, а прибор хорошо электрически изолирован. Корпус его металлический.
После заряда конденсатора С1 (до напряжения около 1200 В) подносим счетчик к исследуемому предмету. В громкоговорителе должен появиться характерный шум, указывающий на работу счетчика Гейгера при воздействии излучения. Отклоняется также и стрелка указателя. Трансформатор Tpl - выходной от лампового усилителя НЧ (например, с сопротивлением обмоток: 1 - 8 кОм, 2 - 8 Ом). Трансформатор Тр2 такого же типа, но с отводом от середины первичной обмотки. Неоновая лампа миниатюрная с напряжением зажигания 75...90 В.
В описанных устройствах можно применять самогасящиеся счетчики Гейгера. Самогасящиеся счетчики имеют долговечность 5....10 млрд. импульсов, что, однако, достаточно для многолетней работы индивидуальных или домашних радиометров.





